XScale - XScale

Масштаб модели железной дороги см. Шкала X.

XScale это микроархитектура для центральные процессоры изначально разработан Intel реализация ARM архитектура (версия 5) Набор инструкций. XScale состоит из нескольких отдельных семейств: IXP, IXC, IOP, PXA и CE (подробнее см. Ниже), а некоторые более поздние модели разработаны как SoC. Intel продала семейство PXA Marvell Technology Group в июне 2006 г.[1] Затем Marvell расширил бренд, включив в него процессоры с другими микроархитектуры, любить РУКА с Кора.

Архитектура XScale основана на ARMv5TE ЭТО без плавающая точка инструкции. XScale использует семиступенчатую целочисленную и восьмиступенчатую супер-память.конвейерный микроархитектура. Это преемник Intel Сильная рука линия микропроцессоры и микроконтроллеры, которую Intel приобрела у DEC 'Digital Semiconductor в рамках урегулирования судебного процесса между двумя компаниями. Intel использовала StrongARM для замены устаревшей линейки устаревших RISC процессоры, i860 и i960.

Все поколения XScale представляют собой 32-разрядные процессоры ARMv5TE, изготовленные по технологии 0,18 мкм или 0,13 мкм (как в частях IXP43x) и имеют 32КБ данные тайник и кэш инструкций 32 КБ. XScale первого и второго поколения многоядерные процессоры также есть мини-кэш данных 2 КБ (утверждается, что он «позволяет избежать« перегрузки »D-Cache из-за частого изменения потоков данных»)[2]). Продукты на базе XScale 3-го поколения имеют унифицированную кэш-память второго уровня объемом до 512 КБ.[3]

Семейства процессоров

Ядро XScale используется в ряде микроконтроллер семейства производства Intel и Marvell:

  • Процессоры приложений (с префиксом PXA). Существует четыре поколения процессоров приложений XScale, описанных ниже: PXA210 / PXA25x, PXA26x, PXA27x и PXA3xx.
  • Процессоры ввода-вывода (с префиксом IOP).
  • Сетевые процессоры (с префиксом IXP).
  • Плоскость управления процессоры (с префиксом IXC).
  • Процессоры бытовой электроники (с приставкой CE).

Существуют также автономные процессоры: 80200 и 80219 (ориентированные в первую очередь на PCI Приложения).

PXA

Продукты PXA System on a Chip (SoC) были разработаны в Остине, штат Техас. Кодовые названия для этой линейки продуктов - это небольшие городки в Техасе, в основном рядом с арендуемыми площадками для охоты на оленей, которые часто посещают маркетинговая группа Intel XScale Core и мобильных телефонов.

PXA210 / PXA25x

Intel PXA255

PXA210 был XScale начального уровня Intel, предназначенным для приложений мобильных телефонов. Он был выпущен вместе с PXA250 в феврале 2002 года и имеет тактовую частоту 133 МГц и 200 МГц.

Семейство PXA25x (кодовое название Котулла) состоит из PXA250 и PXA255. PXA250 был первым поколением процессоров Intel XScale. Был выбор из трех тактовые частоты: 200 МГц, 300 МГц и 400 МГц. Он вышел в феврале 2002 года. В марте 2003 года версия C0 PXA250 была переименована в PXA255. Основными отличиями были удвоенная скорость внутренней шины (от 100 МГц до 200 МГц) для более быстрой передачи данных, более низкое напряжение ядра (всего 1,3 В при 400 МГц) для более низкого энергопотребления и обратная запись функциональность для кэша данных, отсутствие которой серьезно снизило производительность PXA250.

PXA26x

Семейство PXA26x (кодовое название Dalhart) состоит из PXA260 и PXA261-PXA263. PXA260 - это автономный процессор, работающий на той же частоте, что и PXA25x, но имеет корпус TPBGA, который примерно на 53% меньше, чем корпус PBGA PXA25x. PXA261-PXA263 такие же, как PXA260, но имеют Intel StrataFlash память, уложенная поверх процессора в том же корпусе; 16 МБ 16-разрядной памяти в PXA261, 32 МБ 16-разрядной памяти в PXA262 и 32 МБ 32-разрядной памяти в PXA263. Семейство PXA26x было выпущено в марте 2003 года.

PXA27x

Intel PXA270 с 624 МГц

Семейство PXA27x (кодовое название Bulverde) состоит из процессоров PXA270 и PXA271-PXA272. Эта ревизия является огромным обновлением семейства процессоров XScale. PXA270 работает на четырех различных частотах: 312 МГц, 416 МГц, 520 МГц и 624 МГц и представляет собой автономный процессор без упакованной памяти. PXA271 может работать с тактовой частотой 13, 104, 208 МГц или 416 МГц и имеет 32 МБ 16-разрядной стековой памяти StrataFlash и 32 МБ 16-разрядной SDRAM в одном пакете. PXA272 может работать с тактовой частотой 312 МГц, 416 МГц или 520 МГц и имеет 64 МБ 32-разрядной памяти StrataFlash.

Intel также добавила много новых технологий в семейство PXA27x, таких как:

  • SpeedStep: операционная система может снижать частоту процессора в зависимости от нагрузки для экономии энергии.
  • Беспроводной MMX (под кодовым названием Конкан; "iwMMXt"): 43 новых SIMD инструкции, содержащие полный MMX Набор инструкций и целочисленные инструкции от Intel SSE набор инструкций вместе с некоторыми инструкциями, уникальными для XScale. Wireless MMX обеспечивает 16 дополнительных 64-битных регистры который можно рассматривать как массив из двух 32-битных слова, четыре 16-битных полуслова или восемь 8-битных байты. Затем ядро ​​XScale может выполнять до восьми или четырех добавлений. MAC параллельно в одном цикле. Эта возможность используется для увеличения скорости в расшифровка и кодирование мультимедиа и в играх.
  • Дополнительные периферийные устройства, например, интерфейс USB-Host и интерфейс камеры.
  • Внутренний 256 КБ SRAM для уменьшения энергопотребления и задержки.

Семейство PXA27x было выпущено в апреле 2004 года. Наряду с семейством PXA27x Intel выпустила 2700 г встроенная графика сопроцессор.

PXA3xx

Toradex Colibri XScale Monahans SODIMM-модуль PXA290 (Прототип SODIMM-модуля Marvell PXA320)

В августе 2005 г. Intel объявила о преемнике Bulverdeпод кодовым названием Monahans.

Они продемонстрировали его способность воспроизводить закодированное видео высокой четкости на экране КПК.

Новый процессор был показан с тактовой частотой 1,25 ГГц, но Intel заявила, что он предлагает увеличение производительности только на 25% (800MIPS для процессора PXA270 с тактовой частотой 624 МГц по сравнению с 1000 MIPS для 1,25 ГГц Monahans). Объявленный преемник графического процессора 2700G под кодовым названием Stanwood был отменен. SD функции Stanwood интегрированы в Monahans. Для дополнительных графических возможностей Intel рекомендует сторонние чипы, такие как Nvidia GoForce семейство чипов.

В ноябре 2006 г. Marvell Semiconductor официально представил Monahans семейство как Marvell PXA320, PXA300 и PXA310.[4] PXA320 в настоящее время поставляется в больших объемах и может масштабироваться до 806 МГц. PXA300 и PXA310 обеспечивают производительность, «масштабируемую до 624 МГц», и программно совместимы с PXA320.

PXA90x

PXA90x был выпущен Marvell и сочетает в себе ядро ​​XScale с коммуникационным модулем GSM / CDMA.[5]PXA90x построен по 130-нм техпроцессу.[6]

PXA16x

Система на модуле PXA168 от tianyeit.com

PXA16x - это процессор, разработанный Marvell, сочетающий в себе ранее разработанный Intel PXA SoC компоненты с новым ядром процессора ARMv5TE с именем Ирокез или PJ1 от Marvell's Шеева семейство вместо использования wdc Xscale или ARM. Ядро ЦП получено из Feroceon ядро, используемое во встроенном Кирквуд линейка продуктов, но расширена для совместимости на уровне инструкций с XScale IWMMX.

PXA16x обеспечивает высокую производительность по цене для массового рынка для чувствительных к стоимости потребительских и встраиваемых рынков, таких как цифровые фоторамки, электронные ридеры, дисплеи с пользовательским интерфейсом (UI) многофункциональных принтеров, интерактивные телефоны VoIP, IP-камеры наблюдения и устройства управления домом.[7]

PXA930 / 935

Серии процессоров PXA930 и PXA935 были снова построены с использованием микроархитектуры Sheeva, разработанной Marvell, но обновленной до совместимости с набором инструкций ARMv7.[8] Это ядро ​​представляет собой так называемую трехъядерную архитектуру.[9] под кодовым названием Тавор; Трехъядерный означает, что он поддерживает наборы инструкций ARMv5TE, ARMv6 и ARMv7.[9][10] Эта новая архитектура была значительным шагом вперед по сравнению со старой архитектурой Xscale. PXA930 использует технологию 65 нм[11] а PXA935 построен по 45-нм техпроцессу.[10]

PXA930 используется в BlackBerry Bold 9700.

PXA940

Мало что известно о PXA940, хотя известно, что он ARM Cortex-A8 совместимый.[12] Он используется в BlackBerry Torch 9800.[13][14] и построен по 45 нм технологии.

PXA986 / PXA988

После XScale и Sheeva, PXA98x использует конструкцию третьего ядра ЦП, на этот раз лицензированную непосредственно от ARM, в виде двухъядерного процессора. Cortex A9 процессоры приложений[15] используется такими устройствами, как Вкладка Samsung Галактики 3 7.0.[16]

PXA1088

Это четырехъядерный процессор Cortex A7 процессор приложений с Виванте GPU.[17]

IXC

IXC1100

Процессор IXC1100 имеет тактовую частоту 266, 400 и 533 МГц, шину 133 МГц, 32 КБ кэша инструкций, 32 КБ кэша данных и 2 КБ кэша мини-данных. Он также рассчитан на низкое энергопотребление - 2,4 Вт на частоте 533 МГц. Чип поставляется в корпусе PBGA 35 мм.

ВГД

Линия процессоров IOP предназначена для того, чтобы компьютеры и устройства хранения могли передавать данные и повышать производительность за счет разгрузки функций ввода-вывода с основного ЦП устройства. Процессоры IOP3XX основаны на архитектуре XScale и предназначены для замены старых чипов семейства 80219 sd и i960. В настоящее время доступно десять различных процессоров IOP: IOP303, IOP310, IOP315, IOP321, IOP331, IOP332, IOP333, IOP341, IOP342 и IOP348. Тактовая частота составляет от 100 МГц до 1,2 ГГц. Процессоры также различаются типом шины PCI, скоростью шины PCI, типом памяти, максимально допустимым объемом памяти и количеством ядер процессора.

Сетевой процессор IXP

Ядро XScale используется во втором поколении линейки сетевых процессоров Intel IXP, тогда как в первом поколении использовались ядра StrongARM. Семейство сетевых процессоров IXP варьируется от решений, предназначенных для сетевых приложений малых и средних офисов, IXP4XX, до высокопроизводительных сетевых процессоров, таких как IXP2850, способных поддерживать до OC-192 линейные ставки. В устройствах IXP4XX ядро ​​XScale используется как процессор уровня управления и данных, обеспечивая как управление системой, так и обработку данных. Задача XScale в устройствах IXP2XXX обычно состоит в том, чтобы обеспечить только функциональность плоскости управления, при этом обработка данных выполняется микродвигатели Примеры таких задач плоскости управления включают обновление таблицы маршрутизации, управление микродвигателем, управление памятью.

CE

В апреле 2007 года Intel объявила о выпуске процессора на базе XScale, ориентированного на бытовая электроника На рынках, Intel CE 2110 (кодовое название Olo River).[18]

Приложения

Микропроцессоры XScale можно найти в таких популярных продуктах, как RIM BlackBerry портативный, Dell Axim семья Карманные ПК, большинство из Zire, Treo и Вольфрамовый портативный линии Пальма, более поздние версии Острый Заурус, то Motorola A780, Acer n50, Compaq iPaq 3900 серии и многие другие КПК. Используется как основной ЦПУ в Ийоникс ПК настольный компьютер работает ОС RISC, а NSLU2 (Слизень) запускает форму Linux. XScale также используется в таких устройствах, как PVP (портативные видеоплееры), PMC (портативные медиацентры), включая Креативный дзен Портативный медиаплеер и Amazon Kindle Для чтения электронных книг и встраиваемых промышленных систем. На другом конце рынка процессоры ввода-вывода XScale IOP33x Storage используются в некоторых процессорах Intel. Xeon на базе серверных платформ.

Продажа линейки процессоров PXA

27 июня 2006 г. было объявлено о продаже активов мобильных процессоров Intel XScale PXA. Intel согласилась продать бизнес XScale PXA компании Marvell Technology Group на сумму около 600 миллионов долларов наличными и принятие на себя неопределенных обязательств. Этот шаг был направлен на то, чтобы позволить Intel сосредоточить свои ресурсы на своих основных отраслях x86 и серверов. Marvell имеет лицензию на полную архитектуру ARM, что позволяет ей разрабатывать микросхемы для реализации набора команд ARM, а не только лицензировать ядро ​​процессора.[19]

Приобретение было завершено 9 ноября 2006 года. Ожидалось, что Intel продолжит производство процессоров XScale до тех пор, пока Marvell не получит другие производственные мощности, и продолжит производство и продажу процессоров IXP и IOP, поскольку они не были частью сделки.[20]

Работа над XScale в Intel была начата с покупки Сильная рука разделение от Корпорация цифрового оборудования в 1998 г.[21] Intel по-прежнему владеет лицензией ARM даже после продажи XScale;[21] эта лицензия находится на архитектурном уровне.[22]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ «Marvell покупает портативный процессор Intel за 600 миллионов долларов». EETimes.
  2. ^ «Микроархитектура Intel XScale» (PDF).
  3. ^ "Руководство разработчика микроархитектуры Intel XScale (R) 3-го поколения" (PDF). Май 2007. Архивировано с оригинал (PDF) 25 февраля 2008 г.
  4. ^ «Marvell представляет процессоры приложений нового поколения» (Пресс-релиз). Марвелл. 29 ноября 2006 г. Архивировано с оригинал 16 декабря 2009 г.
  5. ^ "Страница продукта Marvell Communications Processors". Архивировано из оригинал 25 ноября 2009 г.
  6. ^ Процессор приложений Intel XScale PXA900 (Hermon) с техническими данными модема | CPUlist. PDAdb.net (25 февраля 2012 г.). Проверено 2 августа 2013.
  7. ^ "Страница продукта Marvell ARMADA 100 Processors". Архивировано из оригинал 16 апреля 2010 г.
  8. ^ (на голландском) Google Vertalen. Translate.google.nl. Проверено 2 августа 2013.
  9. ^ а б "Marvell расширяет возможности массового рынка TD-SCDMA OPhones с чипсетом PXA920" (Пресс-релиз). Марвелл. 8 сентября 2009 г. Архивировано с оригинал 3 июня 2010 г.
  10. ^ а б Техническое описание прикладного процессора Marvell PXA935 (Tavor-P65) с модемом | CPUlist. PDAdb.net (25 февраля 2012 г.). Проверено 2 августа 2013.
  11. ^ Спецификация прикладного процессора Marvell PXA930 (Tavor-MG1) с модемом | CPUlist. PDAdb.net (25 февраля 2012 г.). Проверено 2 августа 2013.
  12. ^ [1]
  13. ^ Blackberry Torch 9800 - Разборка: TechInsights. Ubmtechinsights.com (2012-10-25). Проверено 2 августа 2013.
  14. ^ «BlackBerry Torch - Передний». Архивировано из оригинал 17 июля 2011 г.. Получено 12 ноября, 2010.
  15. ^ Фингас, Джон. (2012-08-14) Чипы Marvell PXA988, PXA986 поддерживают 3G для Китая, мира без изобретения колеса (или телефона). Engadget.com. Проверено 2 августа 2013.
  16. ^ Samsung Galaxy Tab 3 работает на процессоре Marvell PXA986. Убергизмо. Проверено 2 августа 2013.
  17. ^ Горман, Майкл. (2013-02-19) Marvell представляет четырехъядерный процессор PXA1088 для мобильных телефонов и планшетов. Engadget.com. Проверено 2 августа 2013.
  18. ^ "Медиа-процессор Intel System-On-A-Chip обеспечивает новое поколение устройств бытовой электроники".
  19. ^ «О микроархитектуре Intel XScale». Архивировано из оригинал 2 августа 2009 г.
  20. ^ «Intel отказывается от процессоров для мобильных телефонов». Архивировано из оригинал на 2012-09-08.
  21. ^ а б «Intel продает бизнес XScale компании Marvell за 600 миллионов долларов».
  22. ^ AMD переходит в серверный бизнес ARM. Forbes. Проверено 2 августа 2013.

внешние ссылки